(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された搬送面に沿って所定方向に搬送される撮像対象物を、該搬送面と直交する第１の方向と、前記撮像対象物の側方たる第２の方向との少なくとも２方向から撮像して、前記各撮像方向について、それぞれカラー画像データを生成する装置であって、
一定間隔を隔てて互いに平行に並設され、ＲＧＢの各成分の内のいずれか１つの成分にそれぞれ対応する３つのラインセンサであって、前記撮像対象物を一定時間間隔で撮像して、対応する成分の画像データをそれぞれ生成する第１，第２及び第３ラインセンサと、前記第１の方向及び第２の方向から得られる前記撮像対象物の像を前記各ラインセンサの走査方向に横並びにそれぞれ導く光学手段と、前記各ラインセンサによって生成された各成分の画像データを基に、前記各撮像方向について、カラー画像データをそれぞれ生成するカラー画像データ生成部とを備え、
前記光学手段は、前記撮像対象物の搬送によって前記第１の方向及び第２の方向から得られる前記撮像対象物の像が前記各ラインセンサの走査方向とほぼ直交する方向に移動するように該撮像対象物の像を該各ラインセンサに導き、前記各ラインセンサは、前記ほぼ直交する方向に移動する前記撮像対象物の像を前記第１，第２及び第３ラインセンサの順に受光するように配置されたカラー画像データ生成装置において、
前記光学手段における第２方向は、前記各ラインセンサの並設間隔をＰと、前記第１の方向から前記撮像対象物を撮像したときの分解能をａと、前記第２の方向から前記撮像対象物を撮像したときの分解能をｂとすると、前記第２の方向を前記搬送面に投影して得られる投影線と搬送方向との間の前記搬送面内における角度θがＰ＝ｓ×ａ及びＰ＝ｔ×ｂの関係を満たす角度であり且つθ＝ｓｉｎ−１（ｓ／ｔ）となる角度に設定され、
前記カラー画像データ生成部は、前記第１の方向については、前記各ラインセンサによって生成されるＲＧＢの各成分の画像データの内、前記第１ラインセンサによって生成されるｎ番目の画像データと、前記第２ラインセンサによって生成されるｎ＋ｓ番目の画像データと、前記第３ラインセンサによって生成されるｎ＋２ｓ番目の画像データとに含まれる該第１の方向に対応した画像データをそれぞれ合成してカラー画像データを生成し、前記第２の方向については、前記各ラインセンサによって生成されるＲＧＢの各成分の画像データの内、前記第１ラインセンサによって生成されるｍ番目の画像データと、前記第２ラインセンサによって生成されるｍ＋ｔ番目の画像データと、前記第３ラインセンサによって生成されるｍ＋２ｔ番目の画像データとに含まれる該第２の方向に対応した画像データをそれぞれ合成してカラー画像データを生成するように構成されていることを特徴とするカラー画像データ生成装置。
但し、前記ｓ，ｔ，ｎ及びｍは１以上の整数である。
【請求項２】
前記光学手段における第２方向は、前記角度θが４０°以上５０°以下となるように設定されていることを特徴とする請求項１記載のカラー画像データ生成装置。
【請求項３】
前記撮像対象物の外観を検査する外観検査装置であって、
前記撮像対象物を予め設定された搬送方向に搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送される撮像対象物を撮像してカラー画像データを生成する、前記請求項１又は２記載のカラー画像データ生成装置と、
前記カラー画像データ生成装置によって生成されたカラー画像データを基に前記撮像対象物の外観の良否判定を行う画像処理部とを備えていることを特徴とする外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＧＢの各成分の内のいずれか１つの成分にそれぞれ対応した画像データを生成する３つのラインセンサにより、所定方向に搬送される撮像対象物を少なくとも異なる２方向から撮像し、各撮像方向について、それぞれカラー画像データを生成するカラー画像データ生成装置及びこれを備えた外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の外観検査においては、例えば、検査対象物をカメラにより撮像して得られる画像データを基に、クラック，キズ，欠け，汚れなどの欠陥を検出するといったことが行われている。そして、近年では、従来の白黒画像に代えてカラー画像が用いられることも多くなっている。
【０００３】
カラー画像を取得するためのラインセンサカメラには、主に、３ＣＣＤ方式と３ライン方式とがあり、３ＣＣＤ方式のカメラは図１０に示すような構造を備え、３ライン方式のカメラは図１１に示すような構造を備える。
【０００４】
前記３ＣＣＤ方式のカメラ１００は、図１０に示すように、撮像対象物Ｗからの光を受光するレンズ１０１と、レンズ１０１によって受光された光をＲＧＢの各成分に分光するプリズム１０２と、分光されたＲ成分の光を受光してＲ成分の画像データを生成するＲ成分用ＣＣＤ１０３と、分光されたＧ成分の光を受光してＧ成分の画像データを生成するＧ成分用ＣＣＤ１０４と、分光されたＢ成分の光を受光してＢ成分の画像データを生成するＢ成分用ＣＣＤ１０５とから構成され、カラー画像データは、生成された各成分の画像データが合成されることによって得られる。
【０００５】
一方、前記３ライン方式のカメラ１１０は、図１１に示すように、一定間隔を隔てて互いに平行に並設され、所定方向に搬送される撮像対象物Ｗを撮像して、ＲＧＢの各成分の内のいずれか１つの成分にそれぞれ対応した画像データを生成する３つのラインセンサ１１１，１１２，１１３と、ラインセンサ１１１，１１２，１１３と撮像対象物Ｗとの間に設けられるレンズ１１４とから構成される。各ラインセンサ１１１，１１２，１１３は、それぞれ異なる位置（ラインセンサ１１１は位置１１１ａ、ラインセンサ１１２は位置１１２ａ、ラインセンサ１１３は位置１１３ａ）からの光を受光するようになっており、同じ位置における各成分の画像データが合成されることでカラー画像データが得られる。
【０００６】
尚、欠陥の検出に当たっては、より高精度な検出を行うべく、カラー画像データをそのまま用いるのではなく、このカラー画像データをＨＳＩ変換して得られる、色相，彩度及び輝度からなるＨＳＩデータを基に欠陥を検出する場合もある。
【０００７】
また、前記３ＣＣＤ方式のカメラ１００については、例えば、特開２０００−２１４１０３号公報に記載され、前記３ライン方式のカメラ１１０については、例えば、特開２０１０−２１４１７号公報に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２１４１０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、外観検査の際には、より製品の全体を検査するためや、コストを抑えるために、撮像対象物Ｗを１台のカメラで１方向からだけ撮像するのではなく、反射鏡などの光学系を組み合わせ、例えば、所定方向に搬送される撮像対象物Ｗの上面若しくは下面、及び搬送方向斜め前方若しくは斜め後方などの複数方向から撮像対象物Ｗを１台のカメラで同時に撮像することがよく行われている。
【００１０】
そして、この場合には、通常、３ＣＣＤ方式のカメラ１００が有効である。これは、撮像対象物Ｗの同じ位置からの光をプリズム１０２により分光して各ＣＣＤ１０３，１０４，１０５に受光させており、各ＣＣＤ１０３，１０４，１０５間で撮像対象物Ｗの撮像位置にずれがないため、複数方向から撮像対象物Ｗを撮像しても、撮像位置が同じ各成分の画像データを容易に合成して、各撮像方向におけるカラー画像データを生成することができるからである。
【００１１】
しかしながら、前記３ＣＣＤ方式のカメラ１００には、コストが高い、高価な専用のレンズ１０１が必要で、ない場合には精度の低下を招く、サイズが大きいといった問題がある。
【００１２】
その一方、３ライン方式のカメラ１１０は、コストが低い、高価な専用のレンズ１１４が不要である、コンパクトであるといった利点を有するものの、１台のカメラで複数方向から撮像対象物Ｗを撮像しようすると、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３間で撮像対象物Ｗの撮像位置がずれているため、また、ある方向から撮像対象物Ｗを撮像したときの分解能と、別の方向から撮像対象物Ｗを撮像したときの分解能とが異なるため、すべての撮像方向について、撮像位置が同じ各成分の画像データを取得することが難しく、したがって、各撮像方向におけるカラー画像データを生成することが難しい。
【００１３】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、所定方向に搬送される撮像対象物を３ライン方式のカメラにより複数方向から撮像し、各撮像方向におけるカラー画像データを生成することができるカラー画像データ生成装置及びこれを備えた外観検査装置の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明は、
予め設定された搬送面に沿って所定方向に搬送される撮像対象物を、該搬送面と直交する第１の方向と、前記撮像対象物の側方たる第２の方向との少なくとも２方向から撮像して、前記各撮像方向について、それぞれカラー画像データを生成する装置であって、
一定間隔を隔てて互いに平行に並設され、ＲＧＢの各成分の内のいずれか１つの成分にそれぞれ対応する３つのラインセンサであって、前記撮像対象物を一定時間間隔で撮像して、対応する成分の画像データをそれぞれ生成する第１，第２及び第３ラインセンサと、前記第１の方向及び第２の方向から得られる前記撮像対象物の像を前記各ラインセンサの走査方向に横並びにそれぞれ導く光学手段と、前記各ラインセンサによって生成された各成分の画像データを基に、前記各撮像方向について、カラー画像データをそれぞれ生成するカラー画像データ生成部とを備え、
前記光学手段は、前記撮像対象物の搬送によって前記第１の方向及び第２の方向から得られる前記撮像対象物の像が前記各ラインセンサの走査方向とほぼ直交する方向に移動するように該撮像対象物の像を該各ラインセンサに導き、前記各ラインセンサは、前記ほぼ直交する方向に移動する前記撮像対象物の像を前記第１，第２及び第３ラインセンサの順に受光するように配置されたカラー画像データ生成装置において、
前記光学手段における第２方向は、前記各ラインセンサの並設間隔をＰと、前記第１の方向から前記撮像対象物を撮像したときの分解能をａと、前記第２の方向から前記撮像対象物を撮像したときの分解能をｂとすると、前記第２の方向を前記搬送面に投影して得られる投影線と搬送方向との間の前記搬送面内における角度θがＰ＝ｓ×ａ及びＰ＝ｔ×ｂの関係を満たす角度であり且つθ＝ｓｉｎ−１（ｓ／ｔ）となる角度に設定され、
前記カラー画像データ生成部は、前記第１の方向については、前記各ラインセンサによって生成されるＲＧＢの各成分の画像データの内、前記第１ラインセンサによって生成されるｎ番目の画像データと、前記第２ラインセンサによって生成されるｎ＋ｓ番目の画像データと、前記第３ラインセンサによって生成されるｎ＋２ｓ番目の画像データとに含まれる該第１の方向に対応した画像データをそれぞれ合成してカラー画像データを生成し、前記第２の方向については、前記各ラインセンサによって生成されるＲＧＢの各成分の画像データの内、前記第１ラインセンサによって生成されるｍ番目の画像データと、前記第２ラインセンサによって生成されるｍ＋ｔ番目の画像データと、前記第３ラインセンサによって生成されるｍ＋２ｔ番目の画像データとに含まれる該第２の方向に対応した画像データをそれぞれ合成してカラー画像データを生成するように構成されていることを特徴とするカラー画像データ生成装置に係る（但し、前記ｓ，ｔ，ｎ及びｍは１以上の整数である。）。
【００１５】
この発明によれば、光学手段における第２方向が、各ラインセンサの並設間隔をＰと、第１の方向から撮像対象物を撮像したときの分解能をａと、第２の方向から撮像対象物を撮像したときの分解能をｂとすると、第２の方向を搬送面に投影して得られる投影線と搬送方向との間の搬送面内における角度θがＰ＝ｓ×ａ及びＰ＝ｔ×ｂの関係を満たす角度であり且つθ＝ｓｉｎ−１（ｓ／ｔ）となる角度に設定される。
【００１６】
これは、前記角度θが、各ラインセンサの並設間隔ＰがＰ＝ｓ×ａ及びＰ＝ｔ×ｂの関係を満たす角度であれば、各ラインセンサの並設間隔Ｐが、第１の方向から撮像対象物を撮像したときの分解能の整数倍、且つ第２の方向から撮像対象物を撮像したときの分解能の整数倍となるため、各ラインセンサ間で撮像対象物の撮像位置がずれていても、１台のカメラで複数方向から撮像対象物を撮像したときに、すべての撮像方向について、それぞれ撮像位置が同じ各成分の画像データを取得することができ、また、第１の方向については、第１ラインセンサにより生成された画像データと、第１ラインセンサよりｓ個分だけ遅れて第２ラインセンサにより生成される画像データと、第１ラインセンサより２ｓ個分だけ（第２ラインセンサによりｓ個分だけ）遅れて第３ラインセンサにより生成される画像データとをそれぞれ対応させ、第２の方向については、第１ラインセンサにより生成された画像データと、第１ラインセンサよりｔ個分だけ遅れて第２ラインセンサにより生成される画像データと、第１ラインセンサより２ｔ個分だけ（第２ラインセンサによりｔ個分だけ）遅れて第３ラインセンサにより生成される画像データとをそれぞれ対応させることができるからである。尚、θ＝ｓｉｎ−１（ｓ／ｔ）は、ｓｉｎθ＝（ｂ／ａ）＝（（Ｐ／ｔ）／（Ｐ／ｓ））から導くことができる。
【００１７】
したがって、カラー画像データ生成部により、第１の方向については、各ラインセンサによって生成されるＲＧＢの各成分の画像データの内、第１ラインセンサによって生成されるｎ番目の画像データと、第２ラインセンサによって生成されるｎ＋ｓ番目の画像データと、第３ラインセンサによって生成されるｎ＋２ｓ番目の画像データとに含まれる第１の方向に対応した画像データをそれぞれ合成してカラー画像データを生成し、第２の方向については、各ラインセンサによって生成されるＲＧＢの各成分の画像データの内、第１ラインセンサによって生成されるｍ番目の画像データと、第２ラインセンサによって生成されるｍ＋ｔ番目の画像データと、第３ラインセンサによって生成されるｍ＋２ｔ番目の画像データとに含まれる第２の方向に対応した画像データをそれぞれ合成してカラー画像データを生成すれば、各撮像方向について、それぞれ撮像位置が同じ各成分の画像データを合成してカラー画像データを生成することができる。
【００１８】
このように、本発明に係るカラー画像データ生成装置によれば、３ライン方式のカメラを用いた場合であっても、１台のカメラで複数方向から撮像対象物を撮像して、各撮像方向におけるカラー画像データを生成することができる。したがって、３ライン方式のカメラを用いることができ、当該カラー画像データ生成装置の製造コストを低減したり、コンパクト化を図ることができる。
【００１９】
尚、前記光学手段における第２方向は、前記角度θが４０°以上５０°以下（より好ましくは約４５°）となるように設定されていることが好ましく、この角度であれば、例えば、第２の方向として、搬送方向斜め前方の２方向が選択され、これらの方向から撮像対象物を撮像する場合に、搬送される撮像対象物を効率的に且つ広範囲に渡って撮像することができる。
【００２０】
また、本発明は、
前記撮像対象物の外観を検査する外観検査装置であって、
前記撮像対象物を予め設定された搬送方向に搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送される撮像対象物を撮像してカラー画像データを生成する前記カラー画像データ生成装置と、
前記カラー画像データ生成装置によって生成されたカラー画像データを基に前記撮像対象物の外観の良否判定を行う画像処理部とを備えていることを特徴とする外観検査装置に係る。
【００２１】
この発明によれば、上述のように、１台のカメラで複数方向から撮像対象物を撮像して、各撮像方向におけるカラー画像データを生成することができるので、当該外観検査装置の製造コストを低減したり、コンパクト化を図ることができる。また、画像処理部の前工程でカラー画像データを生成しているので、画像処理部でカラー画像データを生成した後、外観の良否判定を行う場合に比べ、当該画像処理部にかかる負荷を軽減することができ、これにより、処理時間を短縮することができる。また、カラー画像データの生成を、ＦＰＧＡなどの論理回路で行うようにすれば、ソフトウェアでカラー画像データを生成するよりも短時間で生成することができ、処理時間を更に短縮することが可能である。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明に係るカラー画像データ生成装置及び外観検査装置によれば、所定方向に搬送される撮像対象物を３ライン方式のカメラにより複数方向から撮像し、各撮像方向におけるカラー画像データを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る外観検査装置の概略構成を示した模式図である。
【図２】図１における矢示Ａ−Ａ方向の断面図である。
【図３】図１における矢示Ｂ方向の平面図である。
【図４】撮像光学系によって検査対象物の像が導かれる各ラインセンサ上の位置と、搬送による検査対象物の像の移動方向とを模式的に示した説明図である。
【図５】検査対象物の上面及び搬送方向斜め前方の２側面を撮像するときの、当該検査対象物と各ラインセンサとの間の位置関係をそれぞれ模式的に示した説明図である。
【図６】検査対象物の上面を撮像するときの分解能と、検査対象物の搬送方向斜め前方の２側面を撮像するときの分解能と、検査対象物の搬送方向斜め前方の２側面を撮像するときの撮像方向と搬送方向との間の角度との関係を模式的に示した説明図である。
【図７】検査対象物の上面についてカラー画像データを生成する際に、各成分の画像データの組み合わせを説明するための説明図である。
【図８】検査対象物の搬送方向斜め前方の２側面についてカラー画像データを生成する際に、各成分の画像データの組み合わせを説明するための説明図である。
【図９】本実施形態のカラー画像データ生成部によって生成される検査対象物全体のカラー画像データを示した説明図である。
【図１０】３ＣＣＤ方式のカメラを示した模式図である。
【図１１】３ライン方式のカメラを示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。
【００２５】
図１乃至図３に示すように、本例の外観検査装置１は、例えば、樹脂ペレット、電子部品類、錠剤やカプセル等の医薬品、キャンディ等の小さな菓子類といった検査対象物（撮像対象物）Ｗを予め設定された水平な搬送面に沿って所定方向に搬送する搬送装置１０と、搬送装置１０によって搬送される検査対象物Ｗを撮像してそのカラー画像データを生成するカラー画像データ生成装置２０と、カラー画像データ生成装置２０によって生成されたカラー画像データを、色相，彩度及び輝度からなるＨＳＩデータに変換するＨＳＩデータ変換部３５と、ＨＳＩデータ変換部３５によって変換されたＨＳＩデータを基に検査対象物Ｗの外観の良否判定を行う画像処理部３６とを備えて構成される。
【００２６】
前記搬送装置１０は、検査対象物Ｗの下面を吸着して搬送する第１吸着搬送部１１と、検査対象物Ｗの上面を吸着して搬送する第２吸着搬送部（図示せず）とから構成されており、第１吸着搬送部１１が第２吸着搬送部よりも搬送方向上流側に配置される。
【００２７】
前記第１吸着搬送部１１は、上面にスリット１２ａが形成されるとともに、スリット１２ａの近傍に案内面１２ｂが形成された吸引ボックス１２と、スリット１２ａの幅方向に間隔を隔てて設けられ、案内面１２ｂにより案内される搬送ベルト１３と、吸引ボックス１２内の空気を吸引してスリット１２ａから外気を吸引し、搬送ベルト１３に検査対象物Ｗを吸着させる吸引ポンプ（図示せず）と、検査対象物Ｗの搬送方向に所定間隔を隔てて設けられ、搬送ベルト１３が掛け渡される駆動プーリ（図示せず）及び従動プーリ（図示せず）と、駆動プーリを駆動する駆動モータ（図示せず）とを備える。
【００２８】
そして、この第１吸着搬送部１１は、駆動プーリが駆動されて搬送ベルト１３が回動することにより、搬送方向上流側で搬送ベルト１３上に適宜供給される検査対象物Ｗを搬送方向下流側に向けて搬送する。尚、この第１吸着搬送部１１では、各案内面１２ｂに案内される各搬送ベルト１３によって形成される面が水平な搬送面となっている。
【００２９】
前記第２吸着搬送部は、第１吸着搬送部１１と同様の構成を備え、第１吸着搬送部１１とは上下反転した状態に設けられており、第１吸着搬送部１１よって搬送方向下流端まで搬送された検査対象物Ｗを吸着してこれらを吊り下げ状態で搬送する。
【００３０】
前記カラー画像データ生成装置２０は、第１吸着搬送部１１によって搬送される検査対象物Ｗの上面を前記搬送面に垂直な上方向から撮像するとともに、当該検査対象物Ｗの側面方向から当該検査対象物Ｗの搬送方向斜め前方の２側面を撮像してカラー画像データを生成する第１生成部２１と、第２吸着搬送部によって搬送される検査対象物Ｗの下面を前記搬送面に垂直な下方向から撮像するとともに、当該検査対象物Ｗの側面方向から当該検査対象物Ｗの搬送方向斜め後方の２側面を撮像してカラー画像データを生成する第２生成部（図示せず）とから構成されており、それぞれ所定の検査領域を通過する際に検査対象物Ｗを撮像して画像データを生成する。
【００３１】
前記第１生成部２１は、図１１に示すような、ＲＧＢの各成分についての画像データを生成する３ライン方式のカメラ１１０と、上方向及び側面方向から得られる検査対象物Ｗの像を各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の走査方向に横並びに導く撮像光学系２２と、カメラ１１０によって生成された各成分の画像データを記憶するＲ成分データ記憶部３０，Ｇ成分データ記憶部３１及びＢ成分データ記憶部３２と、各データ記憶部３０，３１，３２に格納された各成分の画像データを基に、カラー画像データを生成するカラー画像データ生成部３３と、カラー画像データ生成部３３によって生成されたカラー画像データを記憶するカラー画像データ記憶部３４とを備える。
【００３２】
前記カメラ１１０は、第１吸着搬送部１１によって搬送される検査対象物Ｗの上方に配置されており、前記搬送面と平行に且つ検査対象物Ｗの搬送方向に一定間隔を隔てて互いに平行に並設されるとともに、走査方向（長手方向）が搬送方向と直交するように配置され、搬送される検査対象物Ｗを撮像して、ＲＧＢの各成分の内のいずれか１つの成分にそれぞれ対応した画像データを生成する３つのラインセンサ１１１，１１２，１１３（Ｒ成分の画像データを生成する第１ラインセンサ１１１、Ｇ成分の画像データを生成する第２ラインセンサ１１２、Ｂ成分の画像データを生成する第３ラインセンサ１１３）と、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の前方に設けられるレンズ１１４とを備え、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３により一定時間間隔（所定のスキャンレート）で検査対象物Ｗを撮像する。
【００３３】
尚、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３は、ラインセンサ１１１が符号１１１ａの位置、ラインセンサ１１２が符号１１２ａの位置、ラインセンサ１１３が符号１１３ａの位置を撮像するようになっており、それぞれ撮像位置が異なっている。また、ある撮像位置の画像データは、第１ラインセンサ１１１により生成されるＲ成分の画像データ、第２ラインセンサ１１２により生成されるＧ成分の画像データ、第３ラインセンサ１１３により生成されるＢ成分の画像データの順で得られるようになっている。
【００３４】
前記撮像光学系２２は、第１吸着搬送部１１の上方に配置された複数の反射鏡２３，２４，２５，２６から構成されており、反射鏡２３，２４は、検査対象物Ｗの上面像を各ラインセンサ１１１，１１２，１１３に導き、反射鏡２５，２６は、検査対象物Ｗの搬送方向斜め前方の２側面像を各ラインセンサ１１１，１１２，１１３に導く。
【００３５】
具体的には、図４に示すように、前記反射鏡２３，２４は、検査対象物Ｗの搬送によって検査対象物Ｗの上面像Ｗ１が各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の走査方向と直交する方向に移動するように当該上面像Ｗ１を各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の中央部に導き、前記反射鏡２５，２６は、検査対象物Ｗの搬送によって検査対象物Ｗの搬送方向斜め前方の２側面像Ｗ２が各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の走査方向とほぼ直交する方向に移動するように当該２側面像Ｗ２を各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の両端部に導く。
【００３６】
そして、このように、これらの反射鏡２３，２４，２５，２６によって像が導かれることで、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３により前記上方向及び側面方向から検査対象物Ｗの上面及び搬送方向斜め前方の２側面が撮像される。
【００３７】
ここで、前記反射鏡２５，２６は、図５及び図６に示すように、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の並設間隔をＰと、上方向から検査対象物Ｗの上面を撮像するときの分解能をａと、側面方向から検査対象物Ｗの搬送方向斜め前方の２側面を撮像するときの分解能をｂとすると、前記側面方向を前記搬送面に投影して得られる投影線Ｌと搬送方向Ｋとの間の前記搬送面内における角度θがＰ＝ｓ×ａ及びＰ＝ｔ×ｂ（但し、ｓ，ｔは１以上の整数）の関係を満たす角度であり且つθ＝ｓｉｎ−１（ｓ／ｔ）となる角度に前記側面方向が設定されるように配置される。尚、θ＝ｓｉｎ−１（ｓ／ｔ）は、前記分解能ａ，ｂと角度θとの関係から、即ち、ｓｉｎθ＝（ｂ／ａ）＝（（Ｐ／ｔ）／（Ｐ／ｓ））から求められる。因みに、本例では、ｓ＝３、ｔ＝４として、前記角度θを４８．６°としている。
【００３８】
このような角度θとしているのは、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の並設間隔ＰがＰ＝ｓ×ａ及びＰ＝ｔ×ｂの関係を満たす場合には、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の並設間隔Ｐが、上方向から検査対象物Ｗを撮像したときの分解能の整数倍、且つ側面方向から検査対象物Ｗを撮像したときの分解能の整数倍となるため、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３間で検査対象物Ｗの撮像位置がずれていても、１台のカメラ１１０で上方向及び側面方向から検査対象物Ｗを撮像したときに、すべての撮像方向について、それぞれ撮像位置が同じ各成分の画像データを取得することができるからである。
【００３９】
また、上方向については、第１ラインセンサ１１１により生成された画像データと、第１ラインセンサ１１１よりｓ個分だけ遅れて第２ラインセンサ１１２により生成される画像データと、第１ラインセンサ１１１より２ｓ個分だけ（第２ラインセンサ１１２によりｓ個分だけ）遅れて第３ラインセンサ１１３により生成される画像データとをそれぞれ対応させ、側面方向については、第１ラインセンサ１１１により生成された画像データと、第１ラインセンサ１１１よりｔ個分だけ遅れて第２ラインセンサ１１２により生成される画像データと、第１ラインセンサ１１１より２ｔ個分だけ（第２ラインセンサ１１２によりｔ個分だけ）遅れて第３ラインセンサ１１３により生成される画像データとをそれぞれ対応させることができるからである。
【００４０】
尚、図５は、検査対象物Ｗの上面及び搬送方向斜め前方の２側面を撮像するときの、当該検査対象物Ｗと各ラインセンサ１１１，１１２，１１３との間の位置関係をそれぞれ模式的に示した説明図であり、図６は、検査対象物Ｗの上面を撮像するときの分解能ａと、検査対象物Ｗの搬送方向斜め前方の２側面を撮像するときの分解能ｂと、側面方向を搬送面に投影して得られる投影線Ｌと搬送方向Ｋとの間の搬送面内における角度θとの関係を模式的に示した説明図である。また、前記分解能ａ，ｂは、搬送方向における検査対象物Ｗの搬送速度と、ラインセンサ１１１，１１２，１１３のスキャンレートとから求めることができ、１回走査する際に各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の走査方向と（ほぼ）直交する方向に検査対象物Ｗの上面像Ｗ１や側面像Ｗ２の移動する量が当該分解能ａ，ｂとなる。側面像Ｗ２については、みかけの速度が遅いため、分解能ｂは分解能ａより高くなる。
【００４１】
前記Ｒ成分データ記憶部３０には、第１ラインセンサ１１１によって生成されたＲ成分の画像データが格納され、前記Ｇ成分データ記憶部３１には、第２ラインセンサ１１２によって生成されたＧ成分の画像データが格納され、前記Ｂ成分データ記憶部３２には、第３ラインセンサ１１３によって生成されたＢ成分の画像データが格納される。
【００４２】
前記カラー画像データ生成部３３は、各データ記憶部３０，３１，３２に格納された各成分の画像データを基にカラー画像データを生成するが、その際、検査対象物Ｗの上面については、図７に示すように、各データ記憶部３０，３１，３２に格納された各成分の画像データの内、Ｒ成分データ記憶部３０に格納されたｎ番目のＲ成分の画像データと、Ｇ成分データ記憶部３１に格納されたｎ＋ｓ番目（本例ではｎ＋３番目）のＧ成分の画像データと、Ｂ成分データ記憶部３２に格納されたｎ＋２ｓ番目（本例ではｎ＋６番目）のＢ成分の画像データとに含まれる検査対象物Ｗの上面に対応した画像データをそれぞれ合成してカラー画像データを生成し、検査対象物Ｗの搬送方向斜め前方の２側面については、図８に示すように、各データ記憶部３０，３１，３２に格納された各成分の画像データの内、Ｒ成分データ記憶部３０に格納されたｍ番目のＲ成分の画像データと、Ｇ成分データ記憶部３１に格納されたｍ＋ｔ番目（本例ではｍ＋４番目）のＧ成分の画像データと、Ｂ成分データ記憶部３２に格納されたｍ＋２ｔ番目（本例ではｍ＋８番目）のＢ成分の画像データとに含まれる検査対象物Ｗの２側面に対応した画像データをそれぞれ合成してカラー画像データを生成する。但し、ｎ，ｍは１以上の整数である。尚、図７や図８では、例えば、ＡＲ，ＡＧ及びＡＢに係る画像データやＢＲ，ＢＧ及びＢＢに係る画像データがそれぞれ対応関係にあるようになっている。
【００４３】
そして、検査対象物Ｗ全体のカラー画像データが生成されると、図９に示すような画像データが得られる。この図９に示す画像データでは、検査対象物Ｗの上面に係る画像Ｗ１が中央部に、検査対象物Ｗの搬送方向斜め前方の２側面に係る画像Ｗ２が前記画像Ｗ１の両側に配置されている。
【００４４】
検査対象物Ｗの上面及び搬送方向斜め前方の２側面について、その全体のカラー画像データがカラー画像データ生成部３３により生成されると、生成された画像データは前記カラー画像データ記憶部３４に格納される。
【００４５】
前記第２生成部は、第１生成部２１と同様の構成を備え、第１生成部２１とはカメラ１１０及び撮像光学系２２（反射鏡２３，２４，２５，２６）が反対位置に設けられており、検査対象物Ｗの下面及び搬送方向斜め後方の２側面を撮像してカラー画像データを生成し、生成したカラー画像データを前記カラー画像データ記憶部３４に格納する。
【００４６】
前記ＨＳＩデータ変換部３５は、前記カラー画像データ記憶部３４に格納されたカラー画像データ（合計６方向から撮像して得られるカラー画像データ）をＨＳＩデータにそれぞれ変換し、前記画像処理部３６は、このＨＳＩデータを解析して良否を判定する。そして、良品と判定された場合には、良品回収部（図示せず）に回収され、不良品と判定された場合には、不良品回収部（図示せず）に回収される。
【００４７】
以上のように構成された本例の外観検査装置１によれば、上述のように、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３の並設間隔をＰと、検査対象物Ｗの上面を撮像するときの分解能をａと、検査対象物Ｗの搬送方向斜め前方の２側面を撮像するときの分解能をｂとすると、２側面の撮像方向を搬送面に投影して得られる投影線Ｌと搬送方向Ｋとの間の搬送面内における角度θがＰ＝ｓ×ａ及びＰ＝ｔ×ｂの関係を満たす角度であり且つθ＝ｓｉｎ−１（ｓ／ｔ）となるように反射鏡２５，２６の第２方向が設定されている。
【００４８】
したがって、各ラインセンサ１１１，１１２，１１３間で検査対象物Ｗの撮像位置がずれていても、１台のカメラ１１０で複数方向から検査対象物Ｗを撮像したときに、すべての撮像方向について、撮像位置が同じ各成分の画像データを取得することができるし、第１ラインセンサ１１１のｎ番目の画像データと、第２ラインセンサ１１２のｎ＋ｓ番目の画像データと、第３ラインセンサ１１３のｎ＋２ｓ番目の画像データとを合成したり、第１ラインセンサ１１１のｍ番目の画像データと、第２ラインセンサ１１２のｍ＋ｔ番目の画像データと、第３ラインセンサ１１３のｍ＋２ｔ番目の画像データとを合成することでカラー画像データを生成することができる。
【００４９】
このため、本例の外観検査装置１によれば、３ライン方式のカメラ１１０を用いた場合であっても、１台のカメラで複数方向から検査対象物Ｗを撮像して、各撮像方向におけるカラー画像データを生成することができる。これにより、３ライン方式のカメラ１１０を用いて外観検査を実施することができ、当該外観検査装置１の製造コストを低減したり、コンパクト化を図ることができる。
【００５０】
また、画像処理部３６の前工程であるカラー画像データ生成部３３でカラー画像データを生成するとともに、ＨＳＩデータ変換部３５でカラー画像データをＨＳＩデータに変換しているので、画像処理部３６でカラー画像データを生成したり、ＨＳＩデータに変換した後、外観の良否判定を行う場合に比べ、当該画像処理部３６にかかる負荷を軽減することができ、これにより、処理時間を短縮することができる。また、カラー画像データの生成やＨＳＩデータへの変換を、ＦＰＧＡなどの論理回路で行うようにすれば、ソフトウェアでカラー画像データを生成したり、ＨＳＩデータに変換するよりも短時間で生成したり、変換することができ、処理時間を更に短縮することが可能である。
【００５１】
また、前記ｓ＝３、ｔ＝４として、前記角度θを４８．６°とし、当該角度θを４０°以上５０°以下としているので、搬送方向斜め前方の２方向から検査対象物Ｗを撮像する場合に、搬送される検査対象物Ｗを効率的に且つ広範囲に渡って撮像することができる。
【００５２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００５３】
上例では、前記カラー画像データ生成部３３が、検査対象物Ｗの上面については、ｎ番目のＲ成分の画像データと、ｎ＋ｓ番目のＧ成分の画像データと、ｎ＋２ｓ番目のＢ成分の画像データとに含まれる検査対象物Ｗの上面に対応した画像データをそれぞれ合成してカラー画像データを生成し、検査対象物Ｗの２側面については、ｍ番目のＲ成分の画像データと、ｍ＋ｔ番目のＧ成分の画像データと、ｍ＋２ｔ番目のＢ成分の画像データとに含まれる検査対象物Ｗの２側面に対応した画像データをそれぞれ合成してカラー画像データを生成するように構成されていたが、例えば、カメラ１１０から、検査対象物Ｗの上面についても、検査対象物Ｗの２側面についても、ｎ番目のＲ成分の画像データと、ｎ＋ｓ番目のＧ成分の画像データと、ｎ＋２ｓ番目のＢ成分の画像データとに含まれる検査対象物Ｗの上面及び２側面に対応した画像データがそれぞれ合成されたカラー画像データが出力されるような場合、検査対象物Ｗの２側面については、出力された合成後のカラー画像データから、ｍ番目のＲ成分の画像データと、ｍ＋ｔ番目のＧ成分の画像データと、ｍ＋２ｔ番目のＢ成分の画像データとに対応する画像データをそれぞれ抽出してこれらを再合成し、カラー画像データを生成するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５４】
１    外観検査装置
１０  搬送装置
２０  カラー画像データ生成装置
２１  第１生成部
２２  撮像光学系（光学手段）
２３，２４，２５，２６  反射鏡
３０  Ｒ成分データ記憶部
３１  Ｇ成分データ記憶部
３２  Ｂ成分データ記憶部
３３  カラー画像データ生成部
３５  ＨＳＩデータ変換部
３６  画像処理部
１１０  カメラ
１１１  第１ラインセンサ
１１２  第２ラインセンサ
１１３  第３ラインセンサ
Ｗ    検査対象物（撮像対象物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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